Materiais: Concreto e Aço

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MATERIAIS: CONCRETO E AÇO
1-1 Materiais: Concreto
1. Conforme sua dosagem, o concreto pode atingir diferentes resistências, e suas propriedades podem ser modificadas. Com relação às propriedades mecânicas do concreto, assinale a alternativa correta:
RESP: A. O concreto não é um material muito resistente à tração. Para fins de dimensionamento, sua resistência à tração é até ignorada.
Nos elementos de concreto armado, o concreto é o principal responsável por absorver os esforços de compressão, enquanto que o aço absorve os esforços de tração, justamente em função da baixa resistência do concreto para esses esforços.
Quanto menor for seu teor água/cimento, maior será a resistência à compressão do concreto. Por isso, em concretos em que é necessária uma elevada resistência, são utilizados aditivos superplastificantes que auxiliam na trabalhabilidade, devido à baixa quantidade de água nesse tipo de composição.
A resistência à tração do concreto, na falta de ensaios, também pode ser avaliada a partir da sua resistência à compressão por meio de fórmulas.
O módulo de elasticidade do concreto pode ser avaliado pela sua resistência à compressão, mas ele depende, basicamente, da composição do concreto. Mesmo na fórmula em que é avaliado pela resistência à compressão do concreto, existe um parâmetro em função da natureza do agregado, que pode aumentar ou diminuir o valor de seu módulo de elasticidade.
2. Com relação ao tipo de concreto e às características de seus componentes, assinale a alternativa correta:
RESP: C. O concreto de alto desempenho e o concreto autoadensável têm aditivos superplastificantes na sua composição, para atingir a trabalhabilidade necessária para cada um deles.
O concreto de alto desempenho tem aditivos superplastificantes devido à sua baixa relação água/cimento. Já o concreto autoadensável tem esses aditivos para garantir sua fluidez sem interferir na sua relação água/cimento.
A limitação da massa específica do concreto leve é de 1.850 kg/m³. O valor de 2.400 kg/m³ é o usualmente empregado para o dimensionamento de elementos de concreto convencional.
A resistência à compressão do concreto convencional varia de 21 a 42 MPa, conforme sua dosagem e seu controle tecnológico.
O que o concreto compactado a rolo deve ter é baixo consumo de água e cimento, para que o equipamento de rolo não afunde devido à sua consistência. Para esse tipo de concreto, minimizar a relação água/cimento não é primordial.
O processo de execução do concreto projetado pode ser realizado rapidamente, já que dispensa o uso de formas, lançamento e adensamento. Nesse tipo de concreto, são usados aditivos aceleradores de pega para melhorar a aderência e evitar desperdícios no momento da projeção.
3. Com relação ao tipo de concreto e à sua utilização, assinale a afirmação correta:
RESP: B. O concreto compactado a rolo é muito utilizado como base de pavimentos, em obras rodoviárias.
Esse tipo de concreto é também muito utilizado na construção de barragens e comportas.
Para estruturas que devam ter reduzido peso próprio, é utilizado o concreto leve, muito empregado em elementos pré-fabricados, já que seu manuseio é facilitado.
4. O concreto pode ser produzido no próprio canteiro de obras ou por centrais de dosagem. Quanto a essas duas formas de produção e levando em consideração o controle tecnológico do concreto, assinale a resposta correta.
RESP: B. Para realizar o pedido do concreto dosado em central, são necessárias algumas especificações, quais sejam especificações pela resistência característica do concreto, especificação pela composição da mistura e por exigências suplementares.
Qualquer que seja o tipo de especificação, todas elas comportam a resistência à compressão do concreto esperada e sua trabalhabilidade, seja através da descrição da composição ou de seus valores característicos.
O concreto é produzido no local, com auxílio de betoneiras, em obras menores. Em obras com grande volume de concreto, seu pedido é feito através de centrais de dosagem, ou é produzido por centrais de dosagens alocadas no próprio canteiro de obras.
Qualquer que seja a agitação do concreto, é importante controlar o tempo de percurso dos caminhões-betoneira, para que sua pega não inicie antes do lançamento. Em grandes distâncias, são utilizados até aditivos retardadores de pega para que esse problema não ocorra.
5. Quanto ao controle tecnológico do concreto e suas etapas, é correto afirmar:
RESP: C. O controle tecnológico do concreto ocorre durante todas as suas etapas, desde sua dosagem e produção até a cura. No momento do pedido do tipo de concreto para uma determinada estrutura, deve ser levada em consideração a trabalhabilidade necessária, a resistência do concreto à compressão e sua classe de agressividade.
Esses requisitos para o concreto devem ser avaliados para garantir que a estrutura atinja a resistência esperada (sem dificuldades no momento de seu lançamento) e a durabilidade com relação ao meio ao qual ela estará exposta.
No momento do recebimento do concreto na obra, a sua consistência é avaliada através do slump test, abatimento de tronco de cone, de acordo com a NBR NM 67.
O teor água/cimento é o principal fator para a resistência do concreto, mas caso as demais etapas para sua execução não sejam realizadas corretamente, sua resistência será prejudicada.
Os corpos de prova conhecidos como “testemunhos” são aqueles extraídos diretamente dos elementos estruturais para ensaios. Isso ocorre quando os corpos de prova moldados no recebimento do concreto não atingem a resistência esperada no ensaio.
1-2 Concreto: desempenho no estado fresco e endurecido
1. Durante a concretagem de um pilar por sistema de bombeamento, você verificou que na saída da bomba a mistura passou a apresentar maior fluidez, com presença intensa de pasta de cimento isolada. O bombeamento também estava sendo realizado em um ponto de concretagem a uma grande distância do caminhão, com mudanças de direção e descarga realizada contra as paredes da fôrma do pilar.
Analisando a situação, assinale a alternativa que apresenta a propriedade que pode ter ocorrido com o concreto no estado fresco durante o lançamento e a concretagem. ​​​​​​
RESP: B. Segregação.
A segregação é a separação dos materiais da mistura de concreto, como dos agregados graúdos em relação à pasta de cimento. Assim, durante o bombeamento, a presença intensa e isolada da pasta de cimento, com a consequente ausência dos agregados graúdos, indica a ocorrência da segregação da mistura, devido à incompatibilidade da pressão de bombeamento com a grande distância e as mudanças de direções. Da mesma forma, o lançamento, feito contra as paredes da fôrma e não diretamente na posição final, pode ter prejudicado a concretagem do pilar, agravando ou formando novas regiões de segregação do concreto.
2. O ensaio de abatimento do tronco de cone é muito utilizado, principalmente em canteiros de obras previamente à atividade de concretagem das estruturas.
Sobre esse ensaio para o concreto, assinale a alternativa correta.
RESP: E. Pode ser utilizado para verificar variações no fator a/c da mistura, a partir da avaliação da sua consistência.
O fator a/c influencia diretamente na maior ou menor consistência da mistura. Assim, o ensaio do abatimento do tronco de cone pode ser utilizado para verificar a trabalhabilidade da mistura a partir da medição do seu abatimento, indicando variações na dosagem da água de amassamento. Quanto mais água adicionada, maior o fator a/c, maior a trabalhabilidade, logo, maior o valor do abatimento.
3. A resistência à compressão do concreto é um dos principais parâmetros de avaliação da qualidade do concreto no estado endurecido.
Sobre o ensaio realizado para a obtenção dessa propriedade, assinale a alternativa correta.
RESP: D. A presença de vazios na zona de transição agregado-pasta de cimento reduz a resistência à tração nessa região, diminuindo a resistência à compressão do concreto.
O mecanismo de ruptura para a maioria dos concretos convencionais, até 40MPa,tende a ocorrer por tração na zona de transição do agregado graúdo para a pasta de cimento. Logo, quanto maior a presença de vazios nessa região, menor será a sua área superficial de contato, reduzindo a capacidade de resistência aos esforços de tração, resultando na menor resistência à compressão do concreto.
 ​​​​​​4. A dosagem do concreto deve ser efetuada para que os materiais que a compõem atinjam a máxima utilização possível, pois manifestações patológicas podem ocorrer, como, por exemplo, a exsudação, caracterizada como a migração da água de amassamento em direção à superfície do elemento estrutural.
Sobre esse fenômeno e de acordo com a figura a seguir, assinale a alternativa correta.
 
RESP: B. Tem maior tendência de ocorrer na figura b), a qual apresenta distribuição granulométrica irregular dos agregados graúdos e menor quantidade de finos entre os grãos de cimento (empacotamento dos grãos).
A exsudação tem maior tendência de ocorrência em misturas de concreto com distribuição irregular dos agregados e menor quantidade de material fino entre os grãos de cimento, que favorecem a formação de caminhos preferenciais para migração da água de amassamento em direção à superfície do concreto recém-lançado, não apresentando a capacidade de retenção dessa água.
5. O módulo de elasticidade do concreto representa a relação entre a tensão e a deformação resultante da aplicação de um determinado carregamento sobre a estrutura ao longo de sua vida útil.
Sobre esse parâmetro de avaliação e de acordo com a figura do concreto convencional a seguir, assinale a alternativa correta.
RESP: E. Os agregados graúdos são os elementos mais resistentes, sendo que o módulo de elasticidade do concreto é mais influenciado pela pasta de cimento e zona de transição agregado-pasta, resultando em deformações residuais permanentes.
Como pode ser observado nas figuras e nos diagramas, nos casos de concretos convencionais, com o acréscimo de carregamento (tensão) sobre a estrutura, os agregados graúdos sofrem pouca ou nenhuma fissuração, sendo, portanto, mais resistentes que a matriz da pasta de cimento ou zona de transição agregado-pasta. Assim, com a formação das fissuras, o concreto tende a deformar-se de forma permanente, não apresentando um comportamento elástico.
2-1 Controle tecnológico do concreto
1. Sobre a documentação referente aos materiais constituintes do concreto, assinale a alternativa correta:
RESP: E. A norma estabelece um período mínimo de cinco anos de armazenamento dos documentos comprobatórios da origem e características dos materiais.
A norma estabelece um período mínimo de cinco anos de armazenamento dos documentos comprobatórios da origem e características dos materiais.
2. Sobre os cuidados no armazenamento dos agregados, assinale a alternativa correta:
RESP: E. Devem ser acondicionados sobre uma base que permita escoar a água livre, a fim de eliminá-la.
Devem ser acondicionados sobre uma base que permita escoar a água livre, a fim de eliminá-la.
3. Assinale a alternativa correta sobre os limites aceitáveis de substâncias nocivas no agregado miúdo com relação à massa do material.
RESP: E. A quantidade máxima é de 3% de torrões de argila e materiais friáveis.
A quantidade máxima é de 3% de torrões de argila e materiais friáveis.
4. Sobre o ensaio de determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone, mais conhecido como slump test, assinale a alternativa correta:
RESP: E. Com esse ensaio é possível se verificar a consistência do concreto, sendo que esta influência, entre outras coisas, na trabalhabilidade do concreto.
Com esse ensaio é possível se verificar a consistência do concreto, sendo que esta influência, entre outras coisas, na trabalhabilidade do concreto.
5. Assinale a alternativa correta sobre os tipos de trabalhabilidade e variações do abatimento:
RESP: E. Para um abatimento de 29 mm, a trabalhabilidade é classificada como baixa.
Para um abatimento de 29 mm, a trabalhabilidade é classificada como baixa.
Para um abatimento de 75 mm, a trabalhabilidade é classificada como média.
Para um abatimento de 170 mm, a trabalhabilidade é classificada como muito alta.
Para um abatimento de 17 mm, a trabalhabilidade é classificada como baixa.
Para um abatimento de 4 mm, a trabalhabilidade é classificada zero.
2-2 Traços, ensaios de controle de qualidade e patologias de argamassas
1. A manifestação patológica que é originada pela entrada da água nos poros da argamassa que carrega o hidróxido de cálcio para a superfície, prejudicando a estética da edificação pelo surgimento de manchas brancas, é denominada:
RESP: A. eflorescência.
Eflorescências são resultantes da lixiviação de soluções aquosas salinizadas e posterior evaporação, o que gera manchas brancas no revestimento. O mofo é visualizado como manchas de cor acinzentadas.
A desagregação não tem necessariamente alguma mancha. O descolamento não tem ligação direta com as manchas. A fissuração no futuro poderá produzir as eflorescências, mas não tem manchas brancas como característica.
2. O fenômeno conhecido como retração é o processo de redução de volume ocasionado principalmente pela perda de água e/ou perda de ar – neste caso, quando há muito ar incorporado na argamassa. Em relação a esse fenômeno, analise as afirmações a seguir:
I – Quanto maior o fator água/aglomerante, maior será a retração por secagem.
II – Quanto maior a retração, maior a probabilidade de haver fissuração no revestimento.
III – Argamassas com agregado de granulometria uniforme apresentam retração menor que argamassas com agregado de granulometria contínua.
IV – Argamassas com alto volume de vazios apresentam retração menor que argamassas com poucos vazios.
Estão corretas as seguintes afirmações:
RESP: A. I e II.
Quanto maior a quantidade de água presente na argamassa, maior será a perda desta para o ambiente, sendo assim, maior será a redução de volume (retração). Além disso, ao haver retrações significativas à redução de volume da argamassa, são geradas tensões de tração no revestimento argamassado, e estas não têm boa resistência por parte de materiais cimentícios, o que gera elevada fissuração.
Argamassas feitas com agregados de granulometria contínua têm melhor acomodação dos agregados, gerando menor número de vazios e, portanto, menor retração. Quanto maior for o índice de vazios, maior a tendência de haver grandes retrações, logo, se compararmos argamassas com elevado volume de vazios com argamassas com poucos vazios, as primeiras terão maior retração.
3. A argamassa de assentamento é utilizada para formar as alvenarias, sua aplicação é bastante simples e pode ser feita com uma colher de pedreiro ou até mesmo com bisnagas, dependendo do tipo de superfície que será aplicada. As alvenarias geradas podem ter função de vedação ou função estrutural, a depender do modelo estrutural adotado. Assinale a alternativa que não corresponde a uma função ou característica das argamassas de assentamento.
RESP: D. A argamassa deve ter resistência superior aos blocos, principalmente ser for alvenaria estrutural.
Algumas das funções e características das argamassas de assentamento são:
- Unir os blocos e proporcionar aderência entre eles, formando um elemento estável e monolítico.
- Distribuir os carregamentos atuantes de maneira uniforme por toda a área dos blocos, evitando gerar acúmulo de tensões e pontos frágeis, o que pode gerar manifestações patológicas.
- Proporcionar adequada estanqueidade, o que consequentemente oferece condições de conforto ambiental aos usuários.
- Impossibilitar a ascendência de umidade, geralmente com o auxílio de algum tipo de aditivo para proporcionar mais resistência à umidade nas primeiras fiadas.
Entretanto, sua resistência à compressão deve ser limitada a 70% da resistência característica especificada para o bloco, para que em caso de falhas a ruptura ocorra na argamassa, e não no bloco.
4. As argamassas industrializadas são definidas como material proveniente da dosagem controlada em instalação industrial.Elas são compostas por aglomerantes de origem mineral, agregados miúdos e eventualmente aditivos e/ou adições (ABNT NBR 13259). Supondo que você seja responsável por executar a aplicação de um revestimento cerâmico em meio externo que tem contato com água – neste caso, é a calçada de uma piscina com aquecimento solar –, qual seria o tipo de argamassa industrializada que você deveria utilizar para a obra, visando ao melhor desempenho?
RESP: C. AC III.
A argamassa AC-I é ideal para assentamento de revestimentos cerâmicos em áreas internas, pisos e paredes, sem contato com a umidade. A argamassa AC II tem uso adequado para o assentamento de revestimentos cerâmicos em áreas internas e externas, pisos e paredes, tem certa resistência à umidade, mas não é adequada para áreas agressivas como piscinas e saunas, ainda mais por se tratar de água com temperaturas maiores que a ambiente. A argamassa AC III tem o melhor desempenho dentre as argamassas industrializadas quando se trata de ambientes com maior agressividade de umidade. Ela é adequada para áreas externas, internas, bordas de piscina e até saunas. Atualmente, o mercado não apresenta nenhuma argamassa industrializada com nomenclatura AC IV e AC V, existem apenas classificações de I a III.
5. Em determinada obra que está sob sua responsabilidade, os operários verificaram que o revestimento argamassado produzido in loco não está endurecendo, ou seja, o processo de pega não está ocorrendo. Eles chamam você para ir até o local verificar o que pode estar ocasionando esse problema. Ao chegar na obra, você precisa verificar uma possível causa para essa complicação. Dentre as opções a seguir, qual seria a causa mais provável?
RESP: D. Matéria orgânica em decomposição nos agregados.
O uso de cal virgem vai causar hidratação retardada dos óxidos de cálcio e magnésio da cal, isso acarretará em vesículas de interior branco, desagregação e empolamento da argamassa e não em falha no endurecimento. A presença de torrões de argila vai causar desagregação do revestimento e formação de vesículas, não falha no endurecimento. O uso de cimento Portland IV não gerará falhas no processo de endurecimento da argamassa (pega), apenas gera um ganho de resistência lento.
Além disso, a matéria orgânica em decomposição pode inibir a pega e o endurecimento da argamassa, bem como diversas outras manifestações patológicas. A presença de sais solúveis pode ocasionar diversas manifestações patológicas, no entanto em relação à pega, os sais aceleram o processo e o endurecimento do material ocorre mais rapidamente.
3-1 Agregados, aditivos, traços e ensaios de controle de qualidade do concreto
1. Sabe-se que o concreto convencional é composto por cimento Portland, agregados miúdo e graúdo e água, e suas propriedades, no estado fresco e no endurecido, variam de acordo com as quantidades dos materiais.
Em relação à influência dos materiais que compõem o concreto nas suas características, assinale a alternativa correta:
RESP: D. O fenômeno denominado retração pode ser intensificado pela presença excessiva de água na mistura.
Quanto maior a quantidade de água na mistura, menor é a resistência do concreto, visto que essa proporção afeta o fator água/cimento (a/c) e fatores a/c maiores têm menor resistência mecânica que fatores a/c menores. A água colocada na mistura é responsável por melhorar a trabalhabilidade (plasticidade) do concreto. Além disso, a água é responsável por gerar a hidratação dos grãos de cimento (processo químico), ocasionando seu endurecimento. Um ponto importante que deve ser considerado é que, quanto maior a quantidade de água presente no concreto, maior é a retração do produto, já que a água evapora e gera redução do volume de concreto. Como os agregados artificiais são mais ásperos e pontiagudos que os naturais, geralmente o concreto fica pouco trabalhável, sendo necessários o uso de aditivos plastificantes ou o acréscimo de água na mistura.
2. A trabalhabilidade é a propriedade do concreto, no estado fresco, que determina a facilidade e a homogeneidade com as quais pode ser misturado, adensado e acabado. Em relação a essa característica, analise as assertivas que seguem:
(I) Um concreto com boa fluidez é um concreto que tem boa mobilidade.
(II) A trabalhabilidade do concreto é determinada a partir do abatimento do tronco de cone.
(III)O abatimento é medido a partir do Slump Test.
(IV) Um concreto trabalhável é um concreto que tem pouca coesão.
Quais delas estão corretas?
RESP: B. Apenas I, II e III.
Um concreto com boa fluidez é um concreto que tem boa capacidade de se mover entre as barras de ferro e os formatos das formas, sendo também considerado de boa mobilidade e boa trabalhabilidade. Para definir a trabalhabilidade do concreto, é realizado o abatimento do tronco de cone, o qual é feito no ensaio denominado de Slump Test. Já um concreto com pouca coesão não é, necessariamente, trabalhável. Inclusive, geralmente, concretos com boa trabalhabilidade são coesos e de boa qualidade.
3. A segregação em concretos é definida como a separação dos seus constituintes de modo que sua distribuição deixe de ser uniforme. Analise as assertivas acerca das possíveis causas da segregação.
I – Os transportes longos e em caminhos irregulares podem gerar segregação.
II – O concreto muito coeso aumenta a possibilidade de segregação.
III – O arremesso do concreto em alturas elevadas sem o uso de janelas de concretagem acarreta segregação.
IV – A perda de argamassa no transporte pode gerar segregação no concreto.
Quais estão corretas?
RESP: D. Apenas I, III e IV.
Transportes longos e em caminhos irregulares podem ocasionar segregação dos materiais, acomodando as partículas maiores no fundo e as partículas mais finas na superfície superior. Quanto maior for a coesão do concreto menor, será a possibilidade de haver segregação. Se o concreto for lançado de grandes alturas, como, por exemplo, na concretagem de pilares, é grande a possibilidade de haver segregação dos componentes, principalmente no ponto mais distante do local de lançamento; novamente as partículas maiores tendem a se acomodar na base. Concretos pobres ou que perdem argamassa no transporte têm menor coesão, o que pode aumentar a segregação dos seus componentes.
4. Na obra em que você trabalha, lhe foi atribuída a responsabilidade pelo controle tecnológico do concreto. Foi repassado um traço para uma betonada de concreto, considerando todos os materiais secos. O traço que você recebeu foi o seguinte: cimento: 50kg; areia: 100kg; brita 01: 150kg; fator a/c: 0,50. Antes de produzir o concreto, você verifica que a areia está seca, mas a brita 01 está com uma umidade total de 8%.
Como ficará o traço após a modificação em função da umidade da brita?
RESP: C. 50kg: 100kg: 162kg: 13kg.
Considerando que 8% da massa total do agregado graúdo é água, deve-se aumentar a quantidade de brita 01. Assim, para atender aos 150kg de brita 01 seca, é necessário colocar 163kg de brita 01 com 8% de umidade (163 x 0,08 = 13kg), indicando que, dos 163kg de brita 01 colocados, aproximadamente 13kg são de água e 150kg, de brita 01. Dessa maneira, considerando que, só com a brita, já foram colocados 13kg de água, é importante ficar atento ao fator a/c e, ao invés de se colocar 25kg de água, devem-se colocar 12kg (25kg – 13kg = 12kg). Com a configuração 50kg: 100kg: 163kg: 12kg, o traço sob as condições da obra atende ao traço sob as condições passadas para o uso com os materiais secos. Observa-se que, se não tivesse sido feita nenhuma adaptação no traço para realizar a concretagem, conforme a configuração apresentada na letra A o fator a/c utilizado teria sido de 0,74, o que implicaria em uma brusca redução do fck.
5. Analise a sentença e a figura a seguir:
A figura representa um ensaio de ___________________ realizado com uma prensa hidráulica. O corpo de prova ensaiado tem 10cm de base por 20cm de altura e é feito de concreto convencional. A carga resistida pela amostra foi de 236kN. Portanto, a resistência do concreto é de, aproximadamente,___________.
Foram instalados no corpo de prova extensômetros para realizar a aferição em um comprimento inicial de 10cm. Após o rompimento, foi verificado que os extensômetros se aproximaram em 4,5mm, indicando uma deformação de ______________ mm/mm.
Assinale a alternativa que apresenta o preenchimento das lacunas na sequência correta:​​​​​​​
RESP: E. compressão axial; 30MPa; -0,045mm/mm.
3-2 Materiais: Aços para Armadura
1. Com relação ao processo de fabricação do aço e sua matéria-prima, assinale a resposta correta.
RESP: C. c) O material submetido aos processor de trefilação ou laminação a frio tem sua microestrutura alterada por meio do encruamento de grãos.
Esse processo eleva suas propriedades mecânicas e reduz sua ductilidade.
2. Com relação à superfície do aço para armadura de concreto armado e suas categorias, assinale a resposta correta.
RESP: C. c) As barras da categoria CA-50 devem ter superfície obrigatoriamente nervurada, sendo que as nervuras devem ser transversais e oblíquas.
Essas barras são as mais utilizadas no dimensionamento de pilares e vigas, pois possuem elevada resistência ao escoamento, 50 kN/cm², sua superfície permite uma boa aderência ao concreto mesmo com solicitações mais elevadas e são disponibilizadas em diâmetros maiores que os fios.
3. Conforme o tipo de aço, sua disposição e características, assinale a afirmação correta. 
RESP: 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.
As telas de aço são muito utilizadas em elementos de superfície, como as lajes, devido a sua rapidez e facilidade no processo executivo.
4. Com relação às propriedades das barras e fios de aço e aos ensaios realizados para verificá-las, assinale a resposta correta.
RESP: 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.
Esse ensaio permite determinar 3 propriedades: a resistência característica ao escoamento, o limite de resistência e o alongamento.
Na falta de ensaios ou valores especificados pelo fabricante, a NBR 6118 permite que seja admitido o valor de 210 GPa como módulo de elasticidade do aço, tanto para barras como para fios.
A propriedade mais importante do aço é a resistência ao escoamento, pois o seu valor limite vai indicar qual 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, por isso ela é utilizada no dimensionamento dos elementos estruturais em concreto armado.
Nos diagramas tensão-deformação do aço também é possível identificar a sua resistência ao escoamento, a partir da qual as deformações no aço já não ocorrem de maneira elástica.
5. As armaduras para concreto armado podem possuir diferentes funções no elemento. Conforme suas funções e os tipos de armadura, assinale a alternativa correta.
RESP: A. a) Armaduras longitudinais alocadas ao longo do elemento estrutural para resistir aos esforços de tração são armaduras de equilíbrio geral da estrutura.
Um exemplo disso são as armaduras longitudinais presentes nas lajes, de maneira a resistir aos esforços de tração produzidos, normalmente, pelos momentos fletores solicitantes.
Essas armaduras podem ser consideradas auxiliares somente quando o concreto pode suportar os esforços de compressão sem a necessidade do auxílio do aço, caso contrário há a necessidade de armadura dupla e essas armaduras serão de equilíbrio geral da estrutura.
As armaduras de suspensão são armaduras de solidarização ou equilíbrio local, elas são assim chamadas porque sua função é de levantar a carga da viga que se apoia pra que ela chegue no nível superior da viga suporte, como os demais carregamentos.
4-1 Concreto armado na construção civil: propriedades, execução, ensaios
1. Os projetos estruturais de uma edificação são elaborados de acordo com as normas vigentes, utilizando-se de suas definições e nomenclaturas, visando a uniformizar o padrão de registro das informações. Diante disso, assinale a alternativa correta, que apresenta o significado da especificação Concreto C25 com barras de aço CA-50.
RESP: A. Concreto estrutural com fck = 25 MPa e aço para concreto armado com fyk = 50 kN/cm², conforme NBRs 8953/2015 e 7480/2008, respectivamente.
De acordo com a NBR 8953/2015, os concretos para fins estruturais são classificados nos grupos I e II, conforme a resistência característica à compressão (fck) em MPa. Já os aços, são classificados segundo a NBR 7480/2008 que, de acordo com as características mecânicas, as barras e os fios, os enquadra conforme o valor característico da resistência de escoamento, nas categorias CA-25, CA-50 e CA-60. O número na sequência, após o prefixo CA, indica o valor característico de fyk em kN/cm².
2. Após a inspeção das vigas em concreto armado das estruturas de uma edificação, você verificou a formação de fissuras transversais intensas, características dos esforços de flexão, bem como fissuras no sentido longitudinal das armaduras de tração, conforme figura abaixo:
Sobre as causas desse comportamento, assinale a alternativa correta.
RESP: C. Fissuras longitudinais, devido à falta de aderência do concreto às armaduras longitudinais.
Em vigas submetidas aos esforços de flexão, as armaduras com maiores solicitações serão as longitudinais, que deverão apresentar boa aderência ao concreto, proporcionando resistência aos esforços de tração gerados na parte inferior da viga mostrada na figura.
3. As armaduras dos elementos de concreto armado devem ser dimensionadas conforme os esforços atuantes, pois, caso esse dimensionamento seja insuficiente, manifestações patológicas podem ocorrer, como as fissuras.
Diante disso, assinale a alternativa correta sobre as causas da formação das fissuras na viga acima apresentada.
RESP: E. Armadura longitudinal insuficiente para combater os esforços de tração.
Os esforços atuantes na viga em questão são apenas de tração longitudinal que, por deficiência no dimensionamento das armaduras passivas longitudinais para combater tais esforços, resultaram na formação de fissuras transversais no concreto. Nessa situação, os estribos teriam apenas a função construtiva de armadura de montagem, mantendo as barras passivas em sua posição de projeto.
4. Você está planejando a concretagem das estruturas de uma edificação, que devem apresentar acabamento tipo concreto aparente, ou seja, sem a aplicação de revestimentos posteriores, conforme figura abaixo, demandando, assim, cuidados especiais nas etapas de execução.
Diante disso, assinale a alternativa correta, que apresenta os procedimentos mais adequados a serem adotados.
RESP: B. Os moldes das formas deverão apresentar baixa aderência e alta estanqueidade ao concreto, evitando fugas de água de amassamento ou argamassa pelas juntas. A estrutura do molde e os escoramentos deverão garantir a rigidez das formas durante o lançamento do concreto.
O acabamento final das estruturas em concreto aparente deve ser superior em relação às estruturas convencionais, que serão revestidas posteriormente. Assim, a utilização de moldes de formas com baixa aderência aos concretos proporciona um melhor acabamento da superfície, facilitando, também, a retirada das formas. Para que o concreto não apresente pontos de deformação fora do especificado em projeto, é necessário que as estruturas de sustentação do molde sejam suficientemente rígidas durante o lançamento e cura do concreto.
5. A corrosão das armaduras de uma estrutura em concreto armado pode ser provocada e agravada pelo acesso de agentes agressivos (que entram em contato com o aço, resultando na sua deterioração) ao interior da estrutura. Sobre as formas de prevenção dessa manifestação patológica, assinale a alternativa correta.
RESP: D. O uso de espaçadores de armaduras e a vibração adequada do concreto garantem, respectivamente, o cobrimento especificado em projeto e a menor formaçãode vazios no concreto, dificultando o acesso de agentes agressivos.
 O acesso de agentes agressivos (que dão início ou aceleram os processos corrosivos das armaduras) ao interior da estrutura pode ser diminuído com a garantia da camada de concreto de cobrimento adequada, conforme definido em projeto estrutural. A utilização dos espaçadores durante a etapa de concretagem evita o deslocamento das armaduras em direção aos moldes das formas, o que impediria o acesso ao concreto no estado fresco, nesses pontos. A maior vibração (adensamento) do concreto também contribui, proporcionando uma massa mais densa, com menor quantidade de vazios e, consequentemente, menor quantidade de caminhos preferenciais para o deslocamento desses agentes agressivos pelo concreto. ​​​​​​​
4-2 Segurança e Estados Limites Ações nas Estruturas de Concreto Armado
1. Ações podem ser definidas como as causas que provocam esforços ou deformações nas estruturas. E, para aplicação nas análises estruturas, devem ser realizadas com cuidado pelos profissionais, uma vez que a classificação das ações definirá a sua relevância em dada combinação.
Com base na classificação das ações, assinale a alternativa correta.
RESP: C. Variações de temperatura podem ser consideradas ações variáveis sobre a estrutura.
Ações permanentes diretas podem ser classificadas como elementos construtivos fixos que agem diretamente sobre ela. Enquadram-se, aqui, o peso próprio dos elementos e o dos revestimentos.
A mobília e a circulação de pessoas em um edifício residencial, por sua vez, são consideradas ações variáveis, pois não são fixas à estrutura e seu valor pode variar ao longo da utilização desta.
As ações variáveis ocorrem com valores que variam significativamente durante a vida da construção – o que acontece com relação às variações de temperatura e à ação do vento. Essa última pode ser considerada como uma ação excepcional somente em casos específicos, como probabilidades de ocorrência de tornados, por exemplo, que gerariam ventos excepcionais.
A ação de enchentes é uma ação excepcional, já que, normalmente, tem baixa probabilidade de acontecer durante a vida da construção e tem curta duração.
2. O dimensionamento de elementos estruturais deve ser realizado considerando os critérios de segurança estabelecidos pela NBR 6118/2023 (Projeto de estruturas de concreto), especificamente relacionados ao ELS e ao ELU.
Com relação aos estados limites e aos critérios de segurança das edificações, assinale a resposta correta.
RESP: D. Para verificações de ELS, o valor de cálculo da combinação das ações deve ser inferior ao valor limite adotado para seu efeito.
As combinações do ELS são utilizadas para a verificação do estado da estrutura durante sua utilização, restringindo deformações, vibrações e abertura de fissuras, por exemplo. Quando as deformações excessivas dos materiais causam instabilidade ou ruptura dos elementos, elas também são analisadas como um ELU.
O valor de cálculo da resistência do concreto armado deve ser maior ou igual ao valor de cálculo das solicitações. As solicitações nos ELUs têm valores superiores àquelas do ELS, principalmente porque, nos ELS, as solicitações são consideradas com seus valores característicos e, nos ELUs, são majoradas.
O valor de cálculo das combinações de ações deve ser inferior ao valor limite adotado para o seu efeito, isto é, o valor da solicitação que causa a deformação máxima permitida será o valor de solicitação limite a ser comparado com as combinações nos ELS.
3. O dimensionamento de elementos estruturais requer a utilização de combinações de cargas. Para a composição das combinações, as cargas são agrupadas a partir da sua natureza e ponderadas com coeficientes que irão considerar eventos como simultaneidade de ocorrência e probabilidade de ocorrência, por exemplo.
Com relação aos tipos de carregamentos, assinale a afirmação correta.
RESP: A. Os carregamentos especiais têm duração pequena em relação ao período de vida da construção e provêm de ações variáveis com intensidade e natureza especiais.
Os carregamentos especiais têm pequena duração em relação à vida útil da estrutura e superam em intensidade os efeitos causados por um carregamento normal – este último ocorre por todo o período de vida da construção e provém do uso esperado da estrutura.
Os carregamentos excepcionais são considerados apenas no ELU, caracterizando o colapso da estrutura, têm duração extremamente curta em relação ao período de vida da construção e provêm de ações excepcionais, podendo causar efeitos catastróficos.
Quando as cargas provêm de ações durante a fase de construção da edificação, consideradas somente nos casos em que exista risco de ocorrência de algum estado limite, elas são classificadas como carregamentos de construção.
4. As combinações de ações para verificação dos critérios relacionados ao ELU e ao ELS, conforme requisitos contidos na NBR 6118/2023 (Projeto de estruturas de concreto), são realizadas a partir da aplicação de coeficientes de ponderação e redução nas ações participantes da combinação.
Assinale a alternativa correta em relação a esses coeficientes de ponderação e redução.
RESP: C. Nas combinações quase permanentes de serviço, as ações permanentes são tomadas nos seus valores característicos. Nessas combinações, não há ação variável principal, de modo que todas as ações variáveis são reduzidas por um fator de redução.
As combinações últimas normais e as combinações últimas de construção ou especiais se diferem apenas pelo coeficiente ψ, que é ψ0 para as combinações normais últimas e pode ser ψ0 ou ψ2 para as combinações últimas de construção ou especiais, dependendo da duração da ação variável principal.
Nas combinações últimas excepcionais, a ação excepcional é considerada em seu valor característico, isto é, não majorada.
As ações variáveis são consideradas com seus valores quase permanentes pela multiplicação pelo fator de redução ψ2.
Nas combinações frequentes de serviço, existe uma ação variável principal considerada no seu valor frequente pela multiplicação pelo fator ψ1, e as demais consideradas em seus quase permanentes, pela multiplicação por ψ2.
Já, nas combinações raras de serviço, a variável principal se encontra em seu valor característico, ao passo que as demais ações variáveis são consideradas em seus valores frequentes, pela multiplicação por ψ1.
5. Uma viga de um edifício residencial está submetida a um carregamento linear de 20kN/m. Estima-se que 60% dessa carga seja de natureza permanente e 40%, acidental. A seção transversal da viga é retangular com bw = 20cm e h = 40cm e, para o seu peso próprio, é considerado um peso específico do concreto armado de 25kN/m³.
Assinale a alternativa correta quanto ao valor de carregamento solicitante a ser levado em conta nessa viga, conforme a combinação. As ações devem ser consideradas separadamente e com efeito desfavorável.
RESP: D. Para a combinação rara de serviço, o valor do carregamento solicitante é de 22kN/m.
Valores resultantes das combinações:
Combinação normal última: Fd = 1,35 · (0,2m · 0,4m · 25kN/m) + 1,5 · (20kN/m · 0,6) + 1,5 · (20kN/m · 0,4) = 32,7kN/m.
Cominação quase permanente de serviço: Fd,ser = (0,2m · 0,4m · 25kN/m) + (20kN/m · 0,6) + 0,3 · (20kN/m · 0,4) = 16,4kN/m.
Combinação frequente de serviço: Fd,ser = (0,2m · 0,4m · 25kN/m) + (20kN/m · 0,6) + 0,4 · (20kN/m · 0,4) = 17,2kN/m.
Combinação rara de serviço: Fd,ser = (0,2m · 0,4m · 25kN/m) + (20kN/m · 0,6) + (20kN/m · 0,4) = 22kN/m.
Combinação última excepcional: não existem carregamentos de ação transitória excepcional no caso especificado.
Desafio
Você é o engenheiro responsável por uma obra de ampliação de um shopping center. Entre suas atribuições, está a de encomendar o tipo de concreto necessário para a concretagem dos elementos estruturais, já que todo o concreto para a obra será dosado em central, a partir dos critérios de resistência estabelecidos no projeto estrutural e da trabalhabilidade necessária para adensá-lo.
Em um dos pavimentos, encontram-sevárias vigas com elevada taxa de armadura. Ao analisar essas vigas, você percebeu que haverá grande dificuldade no momento da concretagem, caso seja utilizado o mesmo tipo de concreto que nos demais elementos, pois o espaçamento entre as suas armaduras é bem reduzido. Para evitar problemas de concretagem nessas vigas, que tipo de concreto você encomendaria? Quais as principais características de dosagem desse tipo de concreto e sua vantagem durante a execução?
Padrão de resposta esperado
O tipo de concreto recomendado é o concreto autoadensável. Esse concreto é obtido pelo uso de aditivos superplastificantes. É composto também por materiais mais finos e tem menos agregados graúdos do que o usual. Essa composição garante a sua fluidez na forma, passando entre as armaduras de pequeno espaçamento e preenchendo os espaços vazios sob o efeito do seu peso próprio, sem a necessidade do uso de equipamentos de vibração, o que é ideal em casos nos quais o espaçamento entre as armaduras é muito pequeno para vibração.
1-2
A concretagem é uma etapa importante para o bom desempenho das estruturas, a qual deve atender às especificações do projeto estrutural, demandando conhecimento técnico do responsável pela execução da obra. Conhecer os detalhes do projeto, assim como planejar as características que o concreto a ser utilizado deve ter no seu estado fresco, é importante, principalmente para as estruturas em concreto armado.
Considere que você precisa efetuar a concretagem da viga principal de uma estrutura de cobertura com as dimensões e características apresentadas na figura a seguir:
O concreto a ser utilizado será do tipo usinado em central, sendo que são disponibilizadas as seguintes opções com suas respectivas características:
	Opção
	Abatimento (mm)
	fck (MPa)
	Ømáx. agregado graúdo (mm)
	Dosagem 1
	29
	30
	25
	Dosagem 2
	85
	28
	16
	Dosagem 3
	88
	32
	22
Considerando que o projeto estrutural especificou um fck = 25MPa, e o adensamento será efetuado por meio de vibradores de imersão, qual dosagem você adotaria?
Padrão de resposta esperado
Devido à alta taxa de armadura projetada para essa viga, o espaçamento entre barras deverá ser compatível com o diâmetro máximo do agregado graúdo do concreto, ou seja, o agregado graúdo deverá ser capaz de passar entre as barras de aço, evitando a segregação do material. Outro ponto a ser considerado é o fato de o concreto ser adensado manualmente com vibradores de imersão, excluindo a possibilidade alternativa de utilização de concreto autoadensável, devendo-se, portanto, adotar uma dosagem com maior trabalhabilidade. Como todas as opções apresentam fck acima da especificação, deve-se adotar a Dosagem 2, pois conforme a NBR 6118/2014: eh = 20mmadicionado à mistura, o fator água/cimento será elevado e a resistência do concreto será reduzida substancialmente.
b) Considerando que o pedido era de 20m³, a areia comprada apresentava umidade de 9% e o coeficiente de inchamento para essa umidade é de 1,37, verifica-se que a quantidade de agregado recebida é menor que os 20m³ necessários e, portanto, deve-se adquirir mais agregado miúdo.
O cálculo realizado é o seguinte: o inchamento da areia, recorrente da umidade, é de 37%; logo, basta aplicar uma regra de três simples para verificar o volume real de areia recebida:
1,37 - 20 [m³]
1,00 - x [m³] 
(sendo x o volume de areia sem inchamento)
Assim, o volume real de areia recebida, sem inchamento, foi de 14,92m³, o que indica que faltarão 5,08m³ de areia para a produção de concreto.
3-2
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?
Padrão de resposta esperado
a) Como as fibras superiores do elemento estão sendo comprimidas e as fibras inferiores do elemento tracionadas, haverá certamente armaduras longitudinais de equilíbrio na parte inferior da viga, já que o concreto não é um material muito resistente à tração, enquanto o aço cumpre bem esse papel.
b) Seria necessário, ainda, analisar se o concreto presente no elemento é suficiente para absorver os esforços de compressão, caso não seja, serão necessárias armaduras longitudinais de equilíbrio também na parte superior da viga, auxiliando o concreto na absorção desses esforços.
c) Graças às propriedades de resistência do aço tanto à tração quanto à compressão.
4-1
Marquises podem ser definidas como elementos que fazem parte do edifício e se projetam sobre logradouros públicos, com balanços engastados no plano das fachadas. Essas estruturas podem ser executadas em concreto armado, com alguns cuidados especiais no dimensionamento e, principalmente, no posicionamento de suas armaduras. No caso das marquises formadas apenas por lajes, os esforços de flexão são predominantes na face superior da estrutura, ou seja, predominam os momentos negativos.
Diante da demanda apresentada, qual sequência de retirada desse escoramento você adotaria? Explique. 
Padrão de resposta esperado
A retirada do escoramento da marquise deverá ser efetuada iniciando pela borda livre em direção ao apoio, levando gradualmente a transferência do momento fletor negativo da estrutura para o apoio. A sequência correta, então, será 4 – 3 – 2 – 1. Mesmo sendo recorrente, deve-se evitar a retirada inicial do escoramento central, mantendo a marquise apoiada somente na sua ponta, pois isso acarreta na inversão dos momentos, gerando esforços na parte inferior e, consequentemente, fissuras ou até a sua ruptura, conforme figura a seguir.
Portanto, é preciso, no momento da retirada do escoramento, induzir a estrutura a cada situação real. Para vigas biapoiadas, retirar as escoras do centro para os apoios, induzindo a estrutura ao comportamento de vigas biapoiadas. No caso de marquises, deve-se remover as escoras no sentido da ponta em direção ao apoio engastado, para que ela "sinta" que ficará em balanço.
4-2
O vento é uma ação da natureza, que pode causar grandes impactos sobre as estruturas, o que pode vir a afetar a sua durabilidade e a segurança. Nesse cenário, para criar um projeto seguro, os engenheiros projetistas devem avaliar como as estruturas respondem às ações do vento.
Essa análise parte de aplicações diversas em busca da situação mais desfavorável para a estrutura, devido ao caráter aleatório dessa ação. A Norma Brasileira (NBR) 6123/1988 (com correções) – Forças devido ao vento em edificações – é a norma da ABNT responsável por fixar as condições exigíveis na consideração das forças devidas às ações estática e dinâmica do vento para efeitos de cálculo e edificações.
Diante dessas informações, analise a seguinte situação:
A partir desse contexto, responda: quais são as combinações normais últimas que devem ser analisadas, com os seus respectivos valores de coeficientes, para o dimensionamento dos elementos estruturais no ELU?
Para iniciar, classifique os carregamentos conforme o tipo de ação que eles representam: permanentes, variáveis ou excepcionais.
Padrão de resposta esperado
Os carregamentos presentes na edificação, conforme as ações, podem ser classificados como:
G = ação permanente
G\' = ação permanente
Q = ação variável
W = ação variável
Essas ações podem ocorrer ou não de maneira simultânea sobre a estrutura. E, como suas direções de ação podem ser diferentes, é preciso analisar seu efeito sobre a estrutura, verificando, por exemplo, se a carga acidental não se torna favorável quando ocorre a ação do vento conjuntamente. Analisando os casos em que é considerada a atuação de apenas uma das ações variáveis sobre a estrutura, tem-se o seguinte:
1) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,5 Q
2) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,4 W0°
3) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,4 W90°
4) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,4 W180°
5) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,4 W180°
As combinações 2 a 4 podem referir-se ao momento em que a estrutura está edificada, mas ainda não está sendo utilizada.
Para considerar a ação conjunta, nos casos em que existe mais de uma ação variável, nas combinações normais últimas, uma delas é considerada como a principal e as demais como secundárias, resultando em diferentes combinações conforme a variável principal levada em conta.
Combinações normais últimas, considerando a carga acidental como ação variável principal:
6) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,5 (Q + 0,6 W0°)
7) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,5 (Q + 0,6 W90°)
8) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,5 (Q + 0,6 W180°)
9) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,5 (Q + 0,6 W270°)
Combinação normal última, considerando o vento a 0° como ação variável principal:
10) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,4 (W0° + 0,5 Q)
Combinação normal última, considerando o vento a 90° como ação variável principal:
11) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,4 (W90° + 0,5 Q)
Combinação normal última, considerando o vento a 180° como ação variável principal:
12) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,4 (W180° + 0,5 Q)
Combinação normal última, considerando o vento a 270° como ação variável principal:
13) 1,35 G + 1,5 G\' + 1,4 (W270° + 0,5 Q)
Levando em conta somente as combinações últimas normais, foram obtidas 13 combinações possíveis.
Felizmente, com o auxílio de softwares, essas combinações podem ser inseridas no modelo e, assim, pode ser verificada a combinação dimensionante dos elementos, a menos favorável, de maneira automática.
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