Buscar

Concreto e Aço

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 37 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 37 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 37 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto Armado - Conceito
 O concreto é um material que apresenta alta resistência às tensões de compressão,
porém, baixa resistência à tração (cerca de 10 % da sua resistência à compressão).
 Por outro lado, o aço apresenta excelente ductibilidade e elevada resistência a
tração.
 A utilização conjunta desses dois materiais, associando características de aderência,
proteção e compatibilidade de deformações (coef. de dilatação térmica) permite queproteção e compatibilidade de deformações (coef. de dilatação térmica) permite que
se tire proveito, em um novo elemento, de um material composto com capacidade
estrutural de resistir, tanto a esforço de tração quanto à compressão - trata-se do
concreto armado.
Fonte:Prof. José Carlos Morilla. Universidade Santa Cecília
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto Armado – Vantagens
 Boa trabalhabilidade, adaptando-se a várias formas, maior liberdade ao projetista;
 Estrutura monolíticas. Aderência entre o concreto já endurecido e o recém
lançado;
 Tecnologia dominada no país;
 Compete com estruturas de aço com vantagens (em diversas situações) ;
Fonte:Prof. José Carlos Morilla. Universidade Santa Cecília
 Durabilidade e resistência ao fogo em
relação a madeira e aço, desde que
com recobrimento e qualidades
adequadas ao meio ambiente em que
está inserida;
 possibilidade a uso pré-moldado
como alternativa construtiva;
 Resistente a choques e vibrações,
efeitos térmicos, atmosféricos e
desgastes mecânicos;
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto Armado – Desvantagens
 Elementos com maiores dimensões do que o
aço;
 Peso próprio elevado (250 KN/m2 ), limitando
seu uso ou elevando o custo, em algumas
situações;situações;
 Reformas e adaptações, muitas vezes de
difícil execução (escoramentos, entulhos, etc.);
 Bom condutor de calor, o que exige, em
alguns casos uso de outros materiais para
sanar esses problemas;
 Uso de formas e escoramentos até que
alcance resistência adequada, de forma a
ocupar espaços e tempo na obra.
Fonte:Prof. José Carlos Morilla. Universidade Santa Cecília
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto Armado – Massa Específica
Considerando para as estruturas comuns uma taxa média de armadura de 100 kg de aço para
A massa específica dos concretos simples gira em torno de 2.400 kg/m3. A NBR 6118 se
aplica a concretos com massa específica entre 2.000 kg/m3 e 2.800 kg/m3. Não sendo
conhecida a massa específica real, pode-se adotar o valor de 2.400 kg/m3 para o concreto
simples e 2.500 kg/m3 para o concreto armado. Em situações diferentes das correntes
deve-se estudar parâmetros mais consistentes para a massa específica do concreto
armado.
Fonte:Prof. José Carlos Morilla. Universidade Santa Cecília
Considerando para as estruturas comuns uma taxa média de armadura de 100 kg de aço para
cada metro cúbico de concreto, a massa específica do concreto armado resulta 2.500 kg/m3
armado.
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto
 O concreto é um material composto, constituído por cimento, água, agregado miúdo
(areia) e agregado graúdo (pedra ou brita), e ar.
 Pode também conter adições (cinza volante, pozolanas, sílica ativa, etc.) e aditivos
químicos com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas.
Fonte:Prof. José Carlos Morilla. Universidade Santa Cecília
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto - cimento
 O cimento portland, tal como hoje mundialmente conhecido, foi descoberto na
Inglaterra por volta do ano de 1824, e a produção industrial foi iniciada após o ano de
1850.
 O cimento portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou
ligantes, que endurece sob ação da água. Depois de endurecido, mesmo que seja
novamente submetido à ação da água, o cimento portland não se decompõe maisnovamente submetido à ação da água, o cimento portland não se decompõe mais
(ABCP, 2002 apud Bastos 2006).
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
 O cimento é composto de clínquer e de
adições, sendo o clínquer o principal
componente, presente em todos os tipos de
cimento (Figura 7). O clínquer tem como
matérias-primas básicas o calcário e a argila. A
propriedade básica do clínquer é que ele é um
ligante hidráulico, que endurece em contato com
a água.
Clínquer para fabricação de cimento
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto - cimento
 Para a fabricação do clínquer, a rocha calcária inicialmente britada e moída é
misturada com a argila moída. A mistura é submetida a um calor intenso de até 1450°C
e então bruscamente resfriadas, formando pelotas (o clínquer). Após processo de
moagem, o clínquer transforma-se em pó.
 As adições são matérias-primas misturadas ao clínquer no processo de moagem, e
são elas que definem as propriedades dos diferentes tipos de cimento. As principaissão elas que definem as propriedades dos diferentes tipos de cimento. As principais
adições são o gesso, as escórias de alto-forno, e os materiais pozolânicos e
carbonáticos.
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
 Os tipos de cimento que existem no Brasil diferem em
função da sua composição, como o cimento portlando comum,
o composto, o de alto-forno, o pozolânico, o de alta resistência
inicial, o resistente a sulfatos, o branco e o de baixo calor de
hidratação.
Cimento portland – mistura básica de clínquer e gesso
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto - cimento
 “Com as adições geram-se os vários tipos de cimento portland.”
 A existência de vários tipos de cimento não altera os critérios de dimensionamento
das peças estruturais e os tipos de cimento existem para contornar situações de
agressividade de meio ambiente, custos, velocidade de crescimento de resistência,
etc.
 Hoje o cimento portland é normalizado e existem onze tipos no mercado:
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
 CP I – Cimento portland comum
 CP I-S – Cimento portland comum com adição
 CP II-E– Cimento portland composto com escória
 CP II-Z – Cimento portland composto com pozolana
 CP II-F – Cimento portland composto com fíler
 CP III – Cimento portland de alto-forno
 CP IV – Cimento portland Pozolânico
 CP V-ARI – Cimento portland de alta resistência inicial
 RS – Cimento Portland Resistente a Sulfatos
 BC – Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
 CPB – Cimento Portland Branco
Fontes: http://www.ecivilnet.com/artigos/cimento_portland_tipos.htm
O número que acompanha a
especificação do tipo de cimento,
informa a classe (resistência de ruptura da
argamassa que compõe um corpo de
prova. Exemplo: CP II E 32.
Todas as classes de cimento podem
produzir determinado FCK, pois essa
resistência é advinda do conjunto de
elementos do concreto (cimento,
agregados e água).
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto - agregados
Os agregados podem ser definidos como os “materiais granulosos e inertes que entram na
composição das argamassas e concretos” (BAUER, 1979). São muito importantes no concreto porque
cerca de 70 % da sua composição é constituída pelos agregados, e são os materiais de menor custo
dos concretos.
UNESP(Bauru/SP)– Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
Areia natural Seixo rolado brita 
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto - agregados
Os agregados graúdos (britas) têm a seguinte numeração e dimensões máximas
- brita 0 – 4,8 a 9,5 mm;
- brita 1 – 9,5 a 19 mm;
- brita 2 – 19 a 38 mm;
- brita 3 – 38 a 76 mm;
- pedra-de-mão - > 76 mm.
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
A água é necessária no concreto para possibilitar as reações químicas do cimento,
chamadas reações de hidratação, que irão garantir as propriedades de resistência e
durabilidade do concreto.
Água
- pedra-de-mão - > 76 mm.
O uso de água na mistura para formação do concreto tem que ser feito de forma bastante
criteriosa. A quantidade a adicionar é determinada em estudo específico, no qual também
são quantificados os demais componentes (cimento e agregados). A proporção de cada
componente (inclusive da água) determina a resistência pretendida para o concreto. O uso
excessivo de água influencia na resistência do produto.
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto – Resistência à Compressão
 A resistência à compressão é a principal característica do concreto. Sua determinação é
feita através de ensaios de compressão de corpos de prova que também permitem obter o
módulo de elasticidade.
 O ensaio deve ser realizado de acordo com as prescrições da norma NBR 5739/1994,
utilizando-se corpos de prova cilíndricos, com diâmetro da base de 15 cm e altura 30 cm ou
10 cm de base e altura de 20 cm.
 A resistência à compressão do concreto deve ser relacionada à idade de 28 dias de sua
FERNANDES, 2014
 A resistência à compressão do concreto deve ser relacionada à idade de 28 dias de sua
concretagem.
 A resistência à compressão em um ensaio de curta duração é obtida utilizando-se a
fórmula a seguir:
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto – Resistência à Compressão
 Entretanto, este é um resultado de resistência de uma corpo de prova somente. Para a
realização de cálculos estruturais, a Norma NBR 6118/14, estabelece o conceito de
resistência característica do concreto - fck.
 O fck é o resultado de estudos estatísticos que consolidam resultados de rompimento de
vários corpos de prova (fcj) de acordo com procedimentos regulamentados, distribuídos
segundo uma curva normal (Curva de Gauss), de forma a oferecer uma segurança de 95% de
que a resistência a adotada como característica – fck, não seja ultrapassada.que a resistência a adotada como característica – fck, não seja ultrapassada.
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto – Resistência à Compressão
 Em função da resistência característica do concreto à compressão (fck), a NBR 8953/92
divide os concretos nas classes I e II. Os concretos são designados pela letra C seguida do
valor da resistência característica, expressa em MPa, como:
 Classe I: C10, C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50;
 Classe II: C55, C60, C70, C80.
A NBR 6118/14 se aplica aos concretos compreendidos nas classes de resistência dos 
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
 A NBR 6118/14 se aplica aos concretos compreendidos nas classes de resistência dos 
grupos I e II, da ABNT NBR 8953, até a classe C90.
A classe C20, ou superior, se aplica ao concreto com armadura passiva e a classe C25, ou 
superior, ao concreto com armadura ativa. 
A classe C15 pode ser usada apenas em obras provisórias ou concreto sem fins 
estruturais, conforme a ABNT NBR 8953.
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto – Resistência à Tração
 A resistência do concreto à tração varia entre 8 e 15 % da resistência à compressão (MACGREGOR,
1997, apud Bastos, 2006). Em função da forma como o ensaio para a determinação da resistência do
concreto à tração é realizado, são três os termos diferentes usados: tração direta, tração indireta e
tração na flexão.
 A resistência à tração indireta (fct,sp) é determinada no ensaio de 
compressão diametral,prescrito na NBR 7222/94, mostrado na figura ao 
lado.
A resistência à tração na flexão (fct,f), determinada conforme a NBR
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
A resistência à tração na flexão (fct,f), determinada conforme a NBR
12.142/91, consiste em se submeter uma viga de concreto simples a um
ensaio de flexão simples, como mostrado na figura abaixo. A resistência
à tração na flexão corresponde à tensão na fibra mais tracionada no
instante da ruptura da viga.
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto – Resistência à Tração
 A resistência à tração direta corresponde à resistência por tração axial, valor difícil de ser medido em
ensaio de corpo-de-prova.
 A resistência à tração direta fct pode ser considerada igual a 0,9 fct,sp ou 0,7 fct,f, ou, na falta
de ensaios para obtenção de fct,sp e fct,f, pode ser avaliado o seu valor médio ou característico
por meio das seguintes equações (item 8.2.5 da NBR 6118/2014):
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006; NBR 6118/14
com fct,m e fck em MPa.
 Sendo fckj ≥ 7 MPa, as equações podem também ser usadas para idades diferentes de
28 dias.
 Os valores fctk,inf e fctk,sup são os valores mínimo e máximo para a resistência à tração
direta.
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto – Módulo de Elasticidade
 O Módulo de elasticidade (Ec) é a relação entre a tensão atuante e a deformação longitudinal
resultante desta tensão. Por esta definição, temos que seu valor em um determinado ponto M, da figura
deve ser dado por:
Levando em consideração que a adoção de
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006; NBR 6118/14
Levando em consideração que a adoção de
coeficientes de segurança impostos ao cálculo
das estruturas faz com que, em serviço, o
concreto trabalhe com uma tensão fs não
superior a 40% da sua tensão de ruptura e que
da origem até o ponto de tensão fs, inclinação
não varia significativamente, podemos tomar
como módulo de elasticidade tangente para
este trecho, o valor em sua origem:
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto – Módulo de Elasticidade
 Quando não forem realizados ensaios, pode-se estimar o valor do módulo de elasticidade inicial
usando as expressões a seguir:
 O módulo de elasticidade secante a
ser utilizado nas análises elásticas de
projeto, especialmente para
determinação de esforços solicitantes e
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006; NBR 6118/14
determinação de esforços solicitantes e
verificação de estados limites de serviço,
deve ser calculado pela expressão (item
8.2.8, NBR 6118/14 – em MPa e idade 28
dias):
 Na avaliação do comportamento de um elemento estrutural ou seção transversal
pode ser adotado um módulo de elasticidade único, à tração e à compressão, igual ao
módulo de elasticidade secante (Ecs)”.
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto – Coef. de Poisson e Módulo de Elasticidade Transversal
 Ao se aplicar uma força no concreto surgem deformações em duas direções, na direção da força e na
direção transversal à força. A relação entre a deformação transversal e a deformação longitudinalé
chamada coeficiente de Poisson (ν), que segundo a NBR 6118/03 (item 8.2.9), “para tensões de
compressão menores que 0,5 fc e tensões de tração menores que fct, o coeficiente de Poisson ν pode ser
tomado como igual a 0,2”.
 O módulo de elasticidade transversal (Gc) é determinado tendo-se o coeficiente de Poisson.
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006; NBR 6118/14
 Segundo a NBR 6118/03 o módulo de elasticidade transversal deve ser estimado em
função do módulo de elasticidade secante, como:
Ecs/2,4
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto – Diagramas de Tensão Deformação
 O diagrama mostrado na Figura é uma idealização de como o concreto (para fck ≤ 50 MPa – C50) se
deforma (encurta) sob tensões de compressão.
fck ≤ 50 MPa
 Para a deformação de encurtamento de
até 2 ‰ (2 mm/m) a lei de variação é de
Dimensionamento de seções transversais de peças de concreto armado no estado limite último.
NBR 6118/14
até 2 ‰ (2 mm/m) a lei de variação é de
acordo com a parábola do 2° grau dada na
equação:
 Após 2 ‰ o concreto sofre um
encurtamento plástico até o valor máximo
de 3,5 ‰, ou seja, considera-se que o
máximo encurtamento que o concreto
possa sofrer seja de 3,5 ‰, ou 3,5 mm em
cada metro de extensão.
 A tensão máxima de compressão no concreto é
limitada por um fator 0,85, isto é, no cálculo das
peças não se considera a máxima resistência dada
por fck, e sim um valor reduzido em 15 %.
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006; NBR 6118/14
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
• Os aços utilizados em concreto armado apresentam características de
fabricação, resistência e interação com o material concreto bastante
peculiares, que fazem desse material um dos mais utilizados do
mundo em edificações, dada sua economia e simplicidade de
fabricação;fabricação;
• Apesar disso, o funcionamento conjunto de aço e concreto baseiam-se
em modelos elaborados que tiveram sua fundamentação técnica
somente nos últimos cem anos
• O Brasil é um pais bastante avançado no uso deste material.
(DUMÊT, 2008)
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Concreto Armado
• Concreto Armado : material composto de concreto (argamassa de
cimento – aquecimento de Calcário, sílica, alumina e óxido de ferro,
NBR 6118/14
cimento – aquecimento de Calcário, sílica, alumina e óxido de ferro,
resultando em Silicatos Tricálcico, Bicálcico, Aluminato Tricálcico,
Ferro-Aluminato Tetracálcico, Gipsita - areia e brita) e aços
especialmente fabricados para interagir, de forma harmônica ( SOUZA
e RIPPER, 99);
• Caracteriza o concreto armado dois fatores: A resistência do concreto
a compressão (fc), variando de 20 MPa a 50 MPa, e do aço à
tração(fs), variando entre 500 MPa a 600 MPa( DUMÊT, 2008).
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Fatores que fundamentam a existência e uso do material 
composto Concreto Armado ( SUSSEKIND, 1980):
a) Aderência entre o concreto e o aço:
a aderência entre os dois materiais garante funcionamento conjunto
e perfeita transferência de esforços entre os materiais.
NBR 6118/14
e perfeita transferência de esforços entre os materiais.
εs=εc
b) Coeficientes de dilatação térmica (α) do concreto e do aço 
praticamente iguais, à temperatura ambiente: 
aço: α =1,2x10-5 0C
concreto: α =0,9x10-5 0C a 1,4x10-5 0C
concreto armado: α =10-5 0C
c) Proteção contra a corrosão, que o concreto fornece à armadura(aço): 
O concreto fornece ao aço proteção física(cobrimento) e química(meio 
alcalino – inibe a oxidação).
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
• O aço é utilizado em concreto armado em forma de barras (NBR 7480);
• Trata-se de uma liga constituída, principalmente de ferro e carbono:
• outros elementos: manganês, silício, alumínio, enxofre, fósforo e cromo;
• Principal função do aço no material concreto armado é resistir a esforços de tração, • Principal função do aço no material concreto armado é resistir a esforços de tração, 
tendo em vista que a resposta do concreto a esse esforço é desprezível;
• Segundo a NBR6118 e NBR 7680:
 Massa específica ϒ=7850 Kg/m3;
 Coeficiente de Dilatação Térmica(-20oC e 150OC): α=10 -5 /oC;
 Módulo de Elasticidade, Tang (α)= Es = 210.000MPa( A ou B);
 Coeficiente de Poisson: 0,2
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
CASCUDO e HELENE, 2001
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Aços CA 25 e CA 50:
• Principais componentes ferro e carbono laminados á quente, sem 
tratamento posterior;
• Apresentam patamar de escoamento bem caracterizado;
• Com o objetivo de evitar deformação excessiva do concreto armado é• Com o objetivo de evitar deformação excessiva do concreto armado é
estabelecido o limite de deformação de 10 o /oo (alongamento);
diagrama real diagrama simplificado
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Aços CA 25 e CA 50:
• Aceitam solda comum(CA 50; soldas com eletrodo e por caldeamento –
publicação Siderúrgica Belgo-Mneira);
• As propriedades elásticas dos aços laminados a quente(CA 50 e CA25)• As propriedades elásticas dos aços laminados a quente(CA 50 e CA25)
dependem, exclusivamente, da composição química(ligas de carbono,
manganês, silício e cromo). Recuperam suas propriedades quando
aquecidos até 1100 ou 1200 graus e resfriados em seguida(COSTA, 2002);
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Aços CA 60:
• Após a laminação à quente, são encruados á frio (torção, tração, 
trefilação);
• Não têm patamar de escoamento definido (adotado limite convencional –
Tensão residual que resulte deformação de 2 o / );Tensão residual que resulte deformação de 2 o /oo );
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
A NBR 6118 (2014, item 8.3.6) recomenda, para cálculos nos estados limites de
serviço e último, a utilização do diagrama simplificado da Figura, para aços com ou
sem patamar de escoamento, além de autorizar a utilização do mesmo diagrama,
tanto para tração como para compressão, respeitados os limites de deformações
específicas máxima do concreto, 3,5‰ para a compressão do concreto e 10‰ para
tração no aço.tração no aço.
fck ≤ 50 MPa
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
• Classificação segundo o limite de escoamento(NBR 6118 e NBR 7480):
Categorias Limite de Escoamento (MPa)
CA – 25 250CA – 25 250
CA – 50 500
CA – 60 600
*CA – corresponde a concreto armado
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Tipo de Barra Coeficiente de Conformação Superficial (ɳb)
Lisa(CA-25) 1,0
Classificação quanto à aderência concreto / Aços (NBR 6118):
Entalhada(CA-60) 1,2
AltaAderência(CA-50) ≥1,5
Freitas Junior, UFPR
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Soldabilidade dos Aços (Pannomi)
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Coeficientes de dilatação térmica (α) do aço e concreto
(DUMET, 2008):
 aço: α =1,2x10-5 0C
 concreto: α =0,9x10-5 0C a 1,4x10-5 0C
 concreto armado: α =10-5 0C concreto armado: α =10-5 0C
• Para temperaturas usuais a diferença entre dos coeficientes não é 
significativa. 
• Passa a ter importância quanto o concreto atinge temperaturas em situações 
de incêndios. Quando o risco de incêndio é está acima de considerações 
normais, deve-se tomar precauções como: uso de cimentos resistentes ao 
fogo; aumento do recobrimento;
• O cálculo do efeito da temperatura no concreto armado é feito com a 
utilização das seguintes fórmulas: 
 ε = α . ΔT ε = ΔL / L ΔL = α . ΔT . L
voltar
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Proteção contra a corrosão
• Fator determinante na durabilidade da peça(vida útil da edificação);
• Precauções para evitar corrosão em aço para concreto:
 fixar um valor mínimo para o cobrimento da armadura(item 7 –
critérios de projetos que visam durabilidade da NBR 6118);
 Deve-se evitar a presença de certos materiais que causam oxidação no
aço (halogenetos e sulfatos), além de certos limites previstos em
norma, nos agregados e água de amassamento do concreto, pois eles
eliminam a proteção química proporcionada pela cal;
 Controles de Fissuração.
voltar
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Aços Utilizados em Concreto Armado
Aços Categoria 
• Aços CA 60 podem ser obtidos através de encruamento por deformação a frio 
(torção, tração, trefilação, etc.), após laminação a quente.;
• O custo de fabricação desses aços é menor;• O custo de fabricação desses aços é menor;
• Entretanto apresentam o risco de perder resistência, transformando-se em CA-25 
ou CA-32 quanto aquecidos (acima de 550 0C);
voltar
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto - Normas
PRINCIPAIS NORMAS BRASILEIRAS PARA CONCRETO ARMADO
A principal norma para o projeto de estruturas de concreto armado e protendido é a NBR 6118/2014 -
Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Outras normas que regulamentam o projeto e a
execução de obras de concreto são:
- NBR 6120/80 - Cargas para o cálculo de estruturas de edificações - Procedimento;
- NBR 6122/96 - Projeto e execução de fundações – Procedimento;
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
- NBR 6122/96 - Projeto e execução de fundações – Procedimento;
-NBR 6123/87 - Forças devido ao vento em edificações - Procedimento;
- NBR 6349/91 - Fios, barras e cordoalhas de aço para armaduras de protensão - Ensaio de tração
– Método de ensaio;
- NBR 7187/03 – Projeto de pontes de concreto armado e de concreto protendido - Procedimento;
- NBR 7188/84 - Cargas móveis em ponte rodoviária e passarela de pedestre;
- NBR 7189/85 - Cargas móveis para projeto estrutural em obras ferroviárias;
- NBR 7191/82 - Execução de desenhos para obras de concreto simples ou armado;
- NBR 7477/82 - Determinação do coeficiente de conformação superficial de barras e fios de aço
destinados a armaduras de concreto armado - Método de ensaio;
- NBR 7480/96 - Barras e fios destinados a amaduras de concreto armado – Especificação;
- NBR 7481/90 - Tela de aço soldada – Armadura para concreto – Especificação;
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto - Normas
PRINCIPAIS NORMAS BRASILEIRAS PARA CONCRETO ARMADO
- NBR 8522/84 - Concreto - Determinação do módulo de deformação estática e diagrama -
Tensão-deformação - Método de ensaio;
- NBR 8548/84 - Barras de aço destinadas a armaduras para concreto armado com emenda
mecânica ou por solda - Determinação da resistência à tração - Método de
ensaio;
- NBR 8681/84 - Ações e segurança nas estruturas – Procedimento;
UNESP(Bauru/SP) – Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos, 2006
- NBR 8681/84 - Ações e segurança nas estruturas – Procedimento;
- NBR 8953/92 - Concreto para fins estruturais - Classificação por grupos de resistência –
Classificação;
- NBR 8965/85 - Barras de aço CA 42S com características de soldabilidade destinadas a
armaduras para concreto armado – Especificação;
- NBR 9062/85 - Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado – Procedimento;
- NBR 11919/78 - Verificação de emendas metálicas de barras de concreto armado – Método de
ensaio;
- NBR 12142/92 - Concreto - Determinação da resistência à tração na flexão em corpos-de-prova
prismáticos - Método de ensaio;
- NBR 14432/00 - Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de edificações –
Procedimento.
Universidade Federal do Piauí
Departamento de Estruturas
Resistência dos Materiais – Engenharia de Produção
Concreto e Aço - Concreto Armado
Bibliografia:
 Costa, Carla N, Silva V.P. Estruturas de Concreto Armado em Situação de 
Incêndio, XXX Jornada Sul-Americanas de Engenharia Estrutural, 2002 
Universidade de Brasília – UNB.
 Dumêt, Tatiana B. Estruturas de Concreto Armado I – Notas de Aula, 2008,  Dumêt, Tatiana B. Estruturas de Concreto Armado I – Notas de Aula, 2008, 
Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia.
 Souza, V. C, Ripper Thomaz, Patologia, recuperação e reforço de estruturas 
de concreto, São Paulo, Pini, 1998;
 Sussekind, J.C. Curso de Concreto, Porto Alegre, Globo, 1980.
NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto Armado, ABNT, 1980.
NBR 7480 - Barras e fios de aço destinados a armadura de concreto 
armado, ABNT, 1996.
Pannomi, F.D. M.Sc. Aços Estruturais;
 CASCUDO, O., HELENE, P. R. L, Resistência à Corrosão no Concreto dos 
Tipos de Armaduras Brasileiras para Concreto Armado, ISSN 0103-9830, 
BT/PCC/272, São Paulo, Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, São 
Paulo, 2001;

Outros materiais