SISTEMAS ESTRUTURAIS DE CONCRETO 2

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FCRS
SECA - Sistemas Estruturais em Concreto Armado
Professor: Roberto J. Soares		
BARRAS E FIOS
Conforme ABNT NBR 7480
A NBR 7480 fixa as condições exigíveis na encomenda, fabricação e fornecimento de barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado.
Essa Norma classifica barras os produtos de diâmetro nominal 6.3 mm ou superior, obtidos exclusivamente por laminação a quente, e como fios aqueles de diâmetro nominal 10 ou inferior, obtidos por trefilação ou processo equivalente, como estiramento por exemplo. Esta classificação pode ser visualizada na Tabela B.1
O comprimento normal de fabricação de barras e fios é de 11m, com tolerância de 9%, mas nunca inferior a 6m. Porém, comercialmente são encontradas barras de 12m, levando-se em consideração possíveis perdas que ocorrem no processo de corte.
CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS
As características mecânicas mais importantes para a definição de um aço são o limite elástico, a resistência e o alongamento na ruptura. Essas características são determinadas através de ensaios de tração.
O limite elástico é a máxima tensão que o material pode suportar sem que se produzam deformações plásticas ou remanescentes, além de certos limites.
Resistência é a máxima força de tração que a barra suporta, dividida pela área de seção transversal inicial do corpo-de-prova.
Alongamento na ruptura é o aumento do comprimento do corpo-de-prova correspondente à ruptura, expresso em porcentagem.
• Os aços para concreto armado devem obedecer aos requisitos:
• Ductilidade e homogeneidade;
• Valor elevado da relação entre limite de resistência e limite de escoamento;
• Soldabilidade;
• Resistência razoável a corrosão.
A ductilidade é a capacidade do material de se deformar plasticamente sem romper. Pode ser medida por meio do alongamento (ε) ou da estricção. Quanto mais dúctil o aço, maior é a redução de área ou o alongamento antes da ruptura. Um material não dúctil, como por exemplo o ferro fundido, não se deforma plasticamente antes da ruptura. Diz-se, então, que o material possui comportamento frágil.
O aço para armadura passiva tem massa específica de 7850 kg/m3, coeficiente de dilatação térmica α = 10-5 /°C para -20°C < T < 150°C e módulo de elasticidade de 210 GPa.
ADERÊNCIA
A própria existência do material concreto armado decorre da solidariedade existente entre o concreto simples e as barras de aço. Qualitativamente, a aderência pode ser dividida em: aderência por adesão, aderência por atrito e aderência mecânica.
A adesão resulta das ligações físico-químicas que se estabelecem na interface dos dois materiais, durante as reações de pega do cimento.
O atrito é notado ao se processar o arrancamento da barra de aço do bloco de concreto que a envolve. As forças de atrito dependem do coeficiente de atrito entre aço e o concreto, o qual é função da rugosidade superficial da barra, e decorrem da existência de uma pressão transversal, exercida pelo concreto sobre a barra.
A aderência mecânica é decorrente da existência de nervuras ou entalhes na superfície da barra. Este efeito também é encontrado nas barras lisas, em razão da existência de irregularidades próprias originadas no processo de laminação das barras.
As nervuras e os entalhes têm como função aumentar a aderência da barra e o concreto, proporcionando a atuação conjunta do aço e do concreto.
A influência desse comportamento solidário entre o concreto simples e as barras de aço é medida quantitativamente através do coeficiente de conformação superficial das barras (η). A NBR 7480 estabelece os valores mínimos para η1, apresentados na Tabela B.3.
As barras da categoria CA–50 são obrigatoriamente providas de nervuras transversais ou oblíquas.
Os fios de diâmetro nominal inferior a 10mm (CA–60) podem ser lisos (η = 1,0), mas os fios de diâmetro nominal igual a 10mm ou superior devem ter obrigatoriamente entalhes ou nervuras, de forma a atender o coeficiente de conformação superficial η.
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
A concepção estrutural, ou simplesmente estruturação, também chamada de lançamento da estrutura, consiste em escolher um sistema estrutural que constitua a parte resistente do edifício.
Essa etapa, uma das mais importantes no projeto estrutural, implica em escolher os elementos a serem utilizados e definir suas posições, de modo a formar um sistema estrutural eficiente, capaz de absorver os esforços oriundos das ações atuantes e transmiti-los ao solo de fundação.
A solução estrutural adotada no projeto deve atender aos requisitos de qualidade estabelecidos nas normas técnicas, relativos à capacidade resistente, ao desempenho em serviço e à durabilidade da estrutura.
DADOS INICIAIS
A concepção estrutural deve levar em conta a finalidade da edificação e atender, tanto quanto possível, às condições impostas pela arquitetura.
O projeto arquitetônico é a base para a elaboração do projeto estrutural. Este deve prever o posicionamento dos elementos de forma a respeitar a distribuição dos diferentes ambientes nos diversos pavimentos. Mas não se deve esquecer de que a estrutura deve também ser coerente com as características do solo no qual ela se apoia.
O projeto estrutural deve ainda estar em harmonia com os demais projetos, tais como: de instalações elétricas, hidráulicas, telefonia, segurança, som, televisão, ar condicionado, computador e outros, de modo a permitir a coexistência, com qualidade, de todos os sistemas.
Os edifícios podem ser constituídos, por exemplo, pelos seguintes pavimentos: subsolo, térreo, tipo, cobertura e casa de máquinas, além dos reservatórios inferiores e superiores.
Existindo pavimento-tipo, o que em geral ocorre em edifícios de vários andares, inicia-se pela estruturação desse pavimento. Caso não haja pavimentos repetidos, parte-se da estruturação dos andares superiores, seguindo na direção dos inferiores.
A definição da forma estrutural parte da localização dos pilares e segue com o posicionamento das vigas e das lajes, nessa ordem, sempre levando em conta a compatibilização com o projeto arquitetônico.