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CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 1 CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 SISTEMAS ESTRUTURAIS 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 2 Conjunto de elementos lineares, de superfície ou de volume dispostos racional e adequadamente e que suportam as cargas de uma construção, propiciando estabilidade e equilíbrio O que é sistema estrutural? CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 SISTEMAS ESTRUTURAIS 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 3 CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 SISTEMAS ESTRUTURAIS 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 4 PROJETO ESTRUTURAL • Especifica os materiais e detalha os elementos que compõem o sistema estrutural visando segurança, economia e durabilidade • Integração com outros projetos (arquitetura, instalações elétricas, hidráulicas, combate incêndio, etc.) CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 SISTEMAS ESTRUTURAIS 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 5 PROJETO ESTRUTURAL • Especifica os materiais e detalha os elementos que compõem o sistema estrutural visando segurança, economia e durabilidade • Integração com outros projetos (arquitetura, instalações elétricas, hidráulicas, combate incêndio, etc.) AUSENTE CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 SISTEMAS ESTRUTURAIS 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 6 PROJETO ESTRUTURAL • Especifica os materiais e detalha os elementos que compõem o sistema estrutural visando segurança, economia e durabilidade • Integração com outros projetos (arquitetura, instalações elétricas, hidráulicas, combate incêndio, etc.) COMPATIBILIZAÇÃO Eliminação de conflitos e interferências através da sobreposição dos diversos projetos visando uma solução integrada PICCHI (1993) CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 7 A associação entre o concreto e o aço com fins estruturais começou a ser feita na Europa, em meados do século XIX Em 1902: primeira teoria cientificamente consistente, normas para o cálculo e construção em concreto Concreto é o material resultante da mistura de um aglomerante (cimento), com agregado miúdo (areia), agregado graúdo (brita) e água em proporções exatas e bem definidas CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 8 • Aditivos: melhorar algum atributo ou acrescentar propriedades especiais ao concreto (plastificantes, aceleradores ou retardadores de início de pega) • Pasta cimento/água: preencher os vazios entre os grãos, conferir trabalhabilidade à mistura • Agregados: resistência ao desgaste, redução custo, minorar retração • Concreto possui alta resistência à compressão e baixa resistência à tração (1/10) • Barras de aço: melhorar a resistência aos esforços de tração • Consistência plástica: pode ser moldado em diversas formas e geometrias • Hidratação do cimento => reação química => endurecimento • Resistência aumenta com o tempo • NBR 6118 – Projeto e execução de obras de concreto armado CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 9 ADERÊNCIA CONCRETO-AÇO • Permite que o aço absorva os esforços de tração COEFICIENTES DE DILATAÇÃO TÉRMICA SIMILARES • Concreto: (0,9 a 1,4) x 10-5 / °C (mais frequente 1,0 x 10-5 / °C) • Aço: 1,2 x 10-5 / °C PROTEÇÃO CONTRA OXIDAÇÃO DO AÇO • Proteção física: o concreto envolve e isola as barras de aço do ambiente • Proteção química: ambiente alcalino do concreto forma camada inibidora em torno da armadura PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DO CONCRETO ARMADO CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 10 • Economia: geralmente é mais barato que a estrutura metálica; em muitos casos os agregados podem ser obtidos no próprio local da obra; não exige mão de obra especializada; baixo custo de manutenção • Alta durabilidade • Resistência ao fogo • Impermeabilidade • Monolitismo • Resistência ao desgaste mecânico (choques, vibrações) • Facilidade de execução • Grande peso próprio (2500 kg / m³) • Reforma e demolições difíceis • Baixo grau de proteção térmica. • Prazo longo para utilização (conforme aumento da resistência) CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 11 CIMENTO PORTLAND Produto resultante da moagem do clínquer com gesso (+ 5%) mais aditivos Aglomerante ativo e hidráulico. Aglomerante, pois é o material ligante que promove a união dos grãos de agregados. Ativo, por necessitar de um elemento externo para iniciar sua reação. Hidráulico porque este elemento externo é a água. Mistura de calcário e argila cozidos a 1450°C CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 12 CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 13 CIMENTO PORTLAND CIMENTO COMPOSTO ADIÇÃO DE ESCÓRIA RESISTÊNCIA 32 MPa (28 DIAS) CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 14 ÁGUA • A água deve ser livre de impurezas, tais como matéria orgânica e resíduos industriais • Misturada ao cimento, provoca a reação química para endurecimento • A adição de água em excesso diminui a resistência do concreto AGREGADOS • Miúdo (areia): de acordo com o módulo de finura, a areia pode ser grossa, média, fina e muito fina • Graúdo (pedra britada ou cascalho): é classificado conforme o diâmetro máximo e mínimo • Brita 0 (4,8 a 9,5 mm) • Brita 1 (9,5 a 19 mm) • Brita 2 (19 a 25 mm) CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 15 AÇO • O aço é uma liga de ferrocarbono com outros elementos adicionais (silício, manganês, fósforo, enxofre etc.) • Características principais: ductilidade; incombustibilidade; facilidade de ser trabalhado; resistência a tração, compressão, flexão e torção; resistência a impacto, abrasão e desgaste • De acordo com o processo de fabricação e a resistência de escoamento, os aços para concreto podem ser CA-25, CA-40 CA-50, CA-60 • Nomenclatura: CA - XX DESTINADO A CONCRETO ARMADO TENSÃO DE ESCOAMENTO (kgf/mm²) CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 16 • Estrutura provisória de suporte para execução da estrutura de concreto definitiva • Compõe-se de escoras, torres, treliças, vigas, barrotes e acessórios • Os elementos podem ser de madeira ou metálicos • Deve ser dimensionado para resistir ao peso próprio, concreto fresco, pessoas, equipamentos e eventuais sobrecargas ETAPAS DE EXECUÇÃO CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 17 ETAPAS DE EXECUÇÃO CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 18 • Consiste na montagem da armadura (aço) nas quantidades e espaçamentos especificados • O aço pode ser cortado e dobrado na obra ou comprado pronto • Deve-se colocar espaçadores para garantir o cobrimento das armaduras (varia de acordo com a finalidade da estrutura e o ambiente de exposição) CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 19 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS- 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 20 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM Qual deve ser o cobrimento das armaduras? (NBR 6118:2003) CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 21 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM Como é feita a emenda das barras? TRESPASSE LUVA SOLDA CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 22 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM Projeto de armação: esquema de detalhamento das armaduras CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 23 • Molde provisório para acondicionar o concreto fresco • Deve ser estanque e indeformável • Pode ser feita de painéis metálicos , madeira compensada ou tábua de madeira • A estrutura de amarração é constituída por vigas, tirantes e escoras • Define a geometria e textura do concreto depois de endurecido CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 24 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM RESINADO PLASTIFICADO FORMA DESLIZANTE CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 25 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 26 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM PREPARO • Na obra: • Mais mão de obra • Estoque de materiais • Flexibilidade de horário e volume • Maior consumo de cimento / m³ • Usinado: • Mais limpeza • Maior produtividade • Depende da distância obra/usina • Melhor controle tecnológico RECEBIMENTO (USINADO) • Hora de saída da usina • fck e volume • Lacre • Acréscimo de água? • Slump Test: • Forma tronco de cone • Preencher em 3 camadas • 25 golpes por camada • Retirar a forma • Medir o abatimento CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 27 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM LANÇAMENTO • Convencional • Transporte com carrinho • Slump 6+1 • Altura máxima: 2 m • Bombeado: • Para cima ou para baixo? • Slump 10+1 • Maior consumo de cimento • Não acumular sobre escoramento CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 28 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM ADENSAMENTO • Vibrador de imersão • Grandes espessuras: não atingir a camada anterior já adensada CURA • Impedir desidratação do concreto • Úmida ou química • Cura deficiente: aparecimento fissuras; queda da resistência http://www.youtube.com/watch?v=N9z6hHhLqYU CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ETAPAS DE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 29 CIMBRAMENTO ARMAÇÃO FORMA CONCRETAGEM ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO • Moldagem do corpo de prova (150 x 300 mm): • Lançar o concreto na forma metálica (cilíndrica) padrão em 3 camadas (2 para CP 100 x 200 mm) • Adensar cada camada com 25 golpes (12 para CP 100 x 200 mm) usando uma haste padronizada • Regularizar o concreto com a borda da forma • Retirar a forma após endurecimento • Fazer cura úmida do corpo de prova até a data do rompimento • Rompimento do corpo de prova • Fazer o capeamento das bases para regularizar a superfície • Levar o CP para a prensa hidráulica e aplicar força de compressão lentamente até a ruptura CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 30 EXC.9 Para uma estrutura de concreto armado, calcular: a) O volume de concreto em m³. b) O consumo de chapas de compensado para a forma, sabendo que cada chapa mede 1,1 x 2,2 m. c) O consumo de aço CA-50 em kg. CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS - 2015/1 13/03/2015 Prof. Paulo E. Rezende 31 LEITURAS COMPLEMENTARES / REFERÊNCIAS NBR-6118:2003 – Projeto de estruturas de concreto YAZIGI, W. - A técnica de edificar. 11ªed. – São Paulo: Pini: Sinduscon, 2011. (Capítulo 6) www.abcp.org.br
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